Interaktive Medien Flashcards
(95 cards)
Was sind die Designprinzipien des Internets?
1.) Paketorientiert (statt leitungsorientiert)
2.) mehrere Netze verbindend
3.) unabhängig von physischem Trägermedium
4.) ausfallsicher durch redundante
Vermaschung und Selbstkonfiguration
5.) delegiert dezentral verwaltet (Verwaltung
wird aufgeteilt z.B. Länder .de)
6.) agnostisch hinsichtlich der Anwendung
(nicht Anwendungsoptimiert wie z.B. Telefon)
7.) Unterstützt von Verschlüsselung (in
bestimmten Schichten)
8.) Zunehmend Leistungsfähig (private Nutzer
Latenzen im Bereich von ms, Bandbreiten in
Gbit/s, professioneller Bereich wesentlich
leistungsstärker)
Was sind die einzelnen Schichten des OSI-Referenzmodells?
- Bitübertragungsschicht: Übertragung auf dem
physischen Medium - Sicherungsschicht: Sicherung von Punkt-zu-Punkt
Kommunikation - Vermittlungsschicht: Routing von Paketen
- Transportschicht: Sicherung des Transports,
Flusskontrolle - Sitzungsschicht: Synchronisation langlaufender
Übertragungen - Darstellungsschicht: Gegebenenfalls Wanderung
zur Präsentation. Z.B. Codes - Anwendungsschicht: Sichtbare Funktionalität (z.B.
Webbrowser)
Was sind die Vorteile des Schichtenmodells?
• Abstraktion tiefer liegender Schichten
• Überschaubare Teilaufgaben (Fehlersuche)
• Technologien können sich in den Schichten
austauschen oder unterschiedlich
implementieren
OSI-Referenzmodell Schicht 1:
Bitübertragung
Signalerzeugung und Punkt-zu-Punkt Übertragung.
Die unterste Schicht kümmert sich um die Bereitstellung elektrischer und mechanischer Funktion zur Übertragung von Bits.
Als übertragungstechnische Verfahren kommen beispielweise elektrische Signale, optische Signale oder elektromagnetische Wellen zum Einsatz.
Typische Geräte: Repeater, Kabel, Stecker, Antennen usw.
OSI-Referenzmodell Schicht 2:
Sicherung / data link layer
Zentrale Aufgabe der Schicht 2 ist es, zuverlässige und möglichst fehlerfreie Übertragungen auf dem jeweiligen Medium zu ermöglichen. Die Bitströme aus Schicht 1 werden in Blöcke und Frames unterteilt.
Manche Protokolle, z.B. Ethernet, unterstützt bereits hier lokale Netze unterschiedlicher Typologien:
- ) Bus: Verbindungen sind hintereinander in einer Leitung geschaltet
- ) Stern: Verbindungen gegen alle von einem Punkt aus, ist dadurch robuster da eine Verbindung kaputt gehen kann, ohne die anderen zu beeinflussen
bei geteilten Medien (WLAN) kann es zu Kollisionen kommen, wenn mehrere Teilnehmer gleichzeitig senden.
→ Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance
(CSMA/CA)
→ Vermeidung von Kollisionszonen (Switches statt
Hubs)
Vergleich Hubs / Switches
Hubs
Verbinden alle Teilnehmer direkt, d.h. jeder nimmt am kompletten Datenverkehr teil. Einfach zu realisieren, aber problematisch hinsichtlich Kollisionen
Switches
Stellen sehr schnell wechselnde Punkt-zu-Punktverbindungen zwischen den Teilnehmern her. Komplexer zu realisieren, dafür aber kollisionsfrei.
MAC-Adresse
jeder Netzanschluss besitz eine „Media-Access-Control-Adresse“ (MAC), die aus 6 Bytes besteht
z.B. 00-21-CC-C5-08-A9 und in einem Netz eindeutig sein muss
Die ersten drei Bytes geben den Hersteller des Netzwerkadapters an, die folgenden 3 Bytes werden fortlaufend vergeben.
MAC-Adressen werden gerne zur Identifikation eines Gerätes verwendet (z.B. Softwarelizenzen, WLAN-Zugang). Die Adressen sind aber (teilweise) per Software veränderbar.
Ethernet ist Routing fähig, d.h. kann die Wege des Signals festlegen
Adress Resolution Protocol (ARP) in Schicht 2
Aus Anwendungssicht werden Schnittstellen nicht per physischer MAC-Adresse, sondern per logischer IP-Adresse angesprochen.
Vergleich: Paketversand an die Adresse nicht an die Geokoordinaten
Vorteile:
Auswechseln der Dienste auf anderen Rechner mit anderer Netzwerkkarte möglich, Wechseln defekter Netzwerkkarte möglich.
Zuordnung der IP-Adresse → MAC-Adresse wird durch Broadcast gelernt.
Die gelernten Zuordnungen müssen i.d.R. nach ungefähr 300s aufgefrischt werden.
OSI-Referenzmodell Schicht 3:
(Vermittlung / Network layer)
Erklären Sie näher das Prinzip von IP-Adressen.
Es werden Verbindungen in leitungsvermittelten Netzen hergestellt und Datenpakete in paketvermittelten Netzen weitergeleitet.
Eine der zentralen Aufgaben ist die Bereitstellung von Adressen für die Kommunikation über das Netzwerk. Auf Basis der Adressen erfolgt das Routing und der Aufbau von Routingtabellen.
Verwendet (zusätzlich zu physischen MAC- Adressen) global eindeutige logische Adressen, die Routing zwischen zwei lokalen Netzen ermöglichen
Im Internet Protokoll (IP) heißen diese IP-Adressen:
1.) IPv4 Adressen mit 32 Bit (~ 4,29 Mrd. Adressen)
2.) IPV6 Adressen mit 128 Bit
IPv4 Adressen werden typischerweise als vier einzelne Bytes angegeben und enthalten vorne eine Netzangabe (network) hinten eine Geräteangabe (host)- ganz ähnlich einer Vor- und Durchwahl im Telefonnetz
IP-Adressen werden von IANA global verwaltet und in Blöcken unterschiedlicher Größenklassen vergeben.
A 000.0.0.0 - 127.255.255.255
B 128.0.0.0 - 191.255.255.255 z.B. HdM Netz
C 192.0.0.0 - 223.255.255.255
192.168.0.0 – 192.168.255.255
private Adressen, nicht global eindeutig
Wie finden Pakete den Weg durch Netz?
Routing
Jede Netzwerkschnittstelle kennt ihre eigene IP-Adresse und Netzmaske, welche die Netzangabe von der Geräteangabe trennt.
Dadurch weiß ein Sender, ob der Empfänger im gleichen Netz ist → direkte Zustellung über Layer 2,
oder nicht → dann Routing an das Gateway über Layer 3
Beispiel:
IP 192.168.001.020 mit Netzmaske 255.255.000.000 möchte zwei andere IP-Adressen kontaktieren (bitweises AND)
→ 255 lässt die Bits durch
→ 000 ersetzt sie mit 000
Wenn die Netzadresse übereinstimmt befinden sie sich im gleichen Netz
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
Was ist das Problem und wie wurde es mit DHCP gelöst?
Schicht 3
Problem: Permanente, explizite Vergabe von IP-Adressen ist unpraktisch
• Verwaltungsaufwand bei Vergabe
(Rechenzentrum)
• Konfigurationsaufwand auf erhaltendem Gerät (z.B.
Smartphone)
• Ggf. mehr potentielle Geräte als IP-Adressen
(5.500 Studierende)
Lösung:
• Ein DHCP-Server verleiht IP-Adressen aus einem
Pool für einen Zeitraum an Clients aus (z.B. 5 Tage,
2h etc.)
• Die IP-Adressen können vor Ablauf der Leihfrist
vom Client erneuert werden oder fallen sonst
wieder zurück an den HDCP-Server
• Der DHCP-Server teilt auch Netzmaske, Gateway
und DNS-Server mit
Domain Name Service (DNS)
Schicht 3
- Da Menschen sich IP-Adressen schlecht werken
können, gibt es einen Verzeichnisdienst, der
IP-Adressen „sprechenden“ Namen zuordnen
kann – und umgekehrt, den Domain Name Service - Beispiel: www.hdm-stuttgart.de → 141.62.1.53
- Die DNS-Server werden ebenfalls über IP
abgefragt. 8.8.8.8 - Ohne DNS-Server funktioniert IP weiterhin – es
können aber keine sprechenden Namen für
Teilnehmer verwendet werden, sondern nur
konkrete IP-Adressen
→ Indiz bei Fehlersuche - Die Zuordnung von Namen zu IP-Adressen bzw.
umgekehrt ist nicht immer eindeutig
OSI-Referenzmodell Schicht 4:
(transport layer)
Erklärung TCP und UDP
Für was braucht man Portangaben?
Daten werden paketiert durch das Internet geleitet und können unterschiedliche Routen
nehmen.
Es erfolgt die Ende-zu-Ende-Kontrolle der übertragenen Daten. Der Transport Layer stellt eine Art Bindeglied zwischen den transportorientierten und Anwendungsorientierten Schichten dar.
Mögliche Probleme:
• Paketverlust
• Out-of-Sequence-Empfang (in der falschen
Reihenfolge)
TCP UDP
Das Transport Control Protocol TCP stellt eine verlässliche Zustellung sicher, u.a. durch Quittieren
empfangener Pakete und Verwendung von
Sequenznummern in den Paketen.
Wenn ein verlässlicher Empfang nicht benötigt wird, kann das einfachere User Datagram Protocol (UDP) eingesetzt werden kann. z.B. Telefonie, Videokonferenzen
Ports
TCP/UDP ergänzen zusätzlich zur IP-Adresse eine
Portangabe. Dadurch können mehrere Prozesse (=Programme) über einen Netzwerkadapter Verbindungen führen.
→ Verbindung von Prozessen, nicht Rechnern
Viele Portnummern sind implizit bestimmte Dienste (also Anwendungsprotokolle der Ebenen 5-7) zugewiesen, um die Nutzung zu vereinfachen
→ „well-known-ports“ z.B. http → 80,
https → 443, smtp (E-Mail) → 25
Diese Konventionen sind der Grund, warum man z.B. bei Webadressen im Browser, die das Protokoll https verwenden werden, nicht explizit Port 443 angeben muss:
→ hdm-stuttgart.de
→ https://www.hdm-stuttgart.de:443
Schicht 5-7 zusammengefasst
- Schicht 1-4 ermöglichen den sicheren Transport
von Daten als „Basisdienst“, der dann die
Grundlage für die eigentliche Funktion aus Sicht
der Anwendenden bilden kann, z.B. E-Mail
senden, Dokument herunterladen, Video
streamen etc. - Gängige Protokoll auf Schicht 5-7
• http/HTTPS: Webseiten übertragen, inzw. Fast
ein „Meta-Protocoll“
• SMTP: E-Mail senden
• POP3/MAP: E-Mail abrufen
• DNS: Namensauflösung → IP-Adresse
• SSH: Fernzugriff auf Rechner
Diagnose von Zugangsproblemen ins Internet
Schicht 1
Kabel eingesteckt, WLAN-Aktiviert → Kontroll LEDs
Schicht 2:
Ethernet MAC Adresse sichtbar? → getmac - v
Schicht 3:
IP-Stack auf Rechner aktiv → ping 127.0.0.1
Internet per IP erreichbar? → ping 8.8.8.8 (Google-
Server)
DNS-Auflösung → ping www.google.de
Gateways / DNS / Gateway → ipconfig /all
Schicht 5-7:
Website aufrufen → Im Browser z.B. www.google.com
öffnen
Schicht 8:
URL der Website kontrollieren → nochmals eintippen
Was ist HTML?
Hypertext Markup Language
- Textbasiertes Auszeichnungsformat zur
Strukturierung von Texten, Bildern, Hyperlinks und
weiteren Elementen
- Entstanden in den frühen 90er Jahren im Umfeld
des CERN (Europäisches Kernforschungszentrum)
- Basiert auf Konzepten der Standard Generalized
Markup Language
- Entwicklung durch das Word Wide Web Consortium
(W3C)
- Aktuelle Version basiert auf HTML5 (2014),
lebender Standard
Wie ist die Struktur eines HTML Dokuments?
Idee:
- Struktur eines HTML-Dokuments wird syntaktisch
durch Hinzufügen von Markierungen (to mark up)
ausgedrückt.
- Diese Markierungen heißen tags und werden mit
spitzen Klammern gekennzeichnet. Elemente
bestehen in der Regel aus einem öffnenden und
schließenden Tag.
Einfache Elemente ohne Inhalt können auch
abgekürzt geschrieben werden (z.B. <img></img>)
- Elemente können verschachtelt werden
- Elemente können Attribute besitzen. Diese sind im
öffnenden Tag enthalten.
- Es gibt einen Katalog aller Elemente und Attribute,
der deren Semantik festlegt
- Es können zudem Kommentare in das Dokument
eingebettet werden, die in der Verarbeitung
ignoriert werden
- Einrückungen im HTML-Dokument haben keine
Bedeutung
Aufbau eines HTML Dokuments
- Ein HTML-Dokument besteht aus einem Kopfteil
(head), der Metadaten enthält, sowie dem
eigentlichen Inhalt (body) - Für beide Bereiche ist festgelegt, welche
Elemente in welchen Verschachtelungen erlaubt
sind. - Damit kann Inhalt und Struktur eines Dokuments
festgehalten werden, über deren Präsentation
(style) werden noch keine Festlegungen getroffen)
→ Voraussetzung für flexible und alternative
Darstellungen
Welche Elememte gibt es in HTML?
Welche neuen Struktur Elemente werden eingeführt?
title Titel Lorem ipsum
h1, … , h6 Heading <h1> Willkommen </h1>
ol, ul, li Ordered list <ol>
Unordered list <li> Kochen</li>
List Item </ol>
img Image <img></img>
strong Hervorgehoben <strong> 12 Uhr
</strong>.
Neuen Strukturelemente Basierend auf der typischen Nutzung wurden mit HTML neue strukturierende Elemente eingeführt. → header → nav (oben/seitlich) → main → footer
Was ist Markdown?
- Markdown ist wie HTML eine textuelle
Auszeichnung Sprache, basiert aber im Gegensatz
dazu nicht auf SGML/XML - Benötigt möglichst wenig zusätzliches „Markup“ –
durch Vereinfachung und Verwendung von
Konventionen - Markdown kann nicht direkt vom Browser
interpretiert werden. Zur Anzeige ist daher immer
ein Übersetzungsschritt notwendig - Markdown kann auch in andere
Dokumentenformate konvertiert werden.
Was ist CSS?
Und was ist die Idee dahiner?
Cascading Style Sheets (CSS)
- Während HTML Struktur und Inhalt abdeckt, lässt
sich mit der flankierenden Spezifikation CSS die
Präsentation (visuelle Darstellung) steuern.
- Auch CSS wird vom World Wide Web Consortium
(W3C) entwickelt.
- Es gibt einen Katalog aller Eigenschaften und
Werte, der deren Semantik festlegt.
- Problem: nicht alle Browser unterstützen alle
Funktionalitäten (im Zweifel Unterstützung prüfen)
Idee
• Jedem HTML-Element können Eigenschaften
(properties) zugeordnet werden
→ Farbe, Abstände, Schriftart, Positionierung usw.
• Die Zuordnung kann entweder beim Element als
Attribut erfolgen („inline“, eher abzuraten) oder
über Style-Sheets realisiert werden.
Welche Eingenschaften können z.B. mit CSS festgelegt werden?
margin → Außenabstand
padding → Innenabstand
color → Schrift bzw. Vordergrundfarbe
text-align → Textausrichtung
Die Prioritätskaskade in CSS
Treffen für ein Element mehrerer Selektoren zu, bestimmt eine Prioritätskaskade welche Regel „gewinnt“ und zur Anwendung kommt.
Grundsätzlich gilt dabei die Regel „Spezifisches sticht Grundsätzliches“:
1. Wichtige Deklaration in Benutzer-Style-Sheet (mit
!important)
2. Wichtige Deklaration in Dokument-Style-Sheet
(mit !important)
3. Dokument-Style-Sheets (eingebunden oder
verknüpft)
4. Benutzer-Style-Sheet, die im Browser
eingebunden wurden
5. Eingebaute Browser-Style-Sheets
Wie können Style-Sheets in CSS eingebunden werden?
Intern:
Interne Stylesheets werden typischerweise im head- Element des HTML Dokuments platziert.
Extern:
Externe Styles werden in eigene Dateien geschrieben und dann mit dem HTML-Dokument verknüpft (das ist die Regel)